如何使用带有PT100 RTD传感器的arduino uno板读取温度？
May*_*wal 7 arduino temperature rtd arduino-uno
我是arduino编程的新手.几乎没有经验.
我希望对我的arduino Uno板进行编程,以读取PT100 RTD传感器的2/3/4线配置(精度等级至少为0.5°C).温度范围为0至400°C和-50至100°C.
由于我对这个领域完全陌生,我会欣赏有关电路,图像和代码的相当描述性的信息.
我已经对这个问题进行了很多研究,但是无法解决我的问题.
此外,我不能使用热敏电阻或任何IC来读取温度,因为安装RTD的机器具有PID,但我想创建一个可以在计算机上获取温度的数据记录器.
PT100在加热时会增加其电阻。温度与电阻特性的关系在pt100电阻表中进行了描述
Arduino可以读取模拟输入上的电压。要获取摄氏度读数，我们必须：
- 将模拟输入读取为电压
- 计算电阻值（分压器）
- 根据电阻从表中查找摄氏度
Vin是来自arduino的5伏R1在我的程序中是一个已知值的电阻，它实际上是220欧姆R2是pt 100 Vout必须连接到arduino模拟输入引脚（例如A0）
R2 = R1 * 1 /（Vin / Vout-1）
可以根据上面的图片完成电路，这非常简单。
我写的草图包含0C-80C的电阻数据（可以轻松扩展）为了从电阻值获得度，我使用了我的MultiMap函数版本，该函数使用一个浮点数组作为电阻值并使用线性插值来计算精确度
float in[] = { 100.00, 100.39, 100.78, 101.17, 101.56, 101.95, 102.34, 102.73, 103.12, 103.51,
103.90, 104.29, 104.68, 105.07, 105.46, 105.85, 106.24, 106.63, 107.02, 107.40,
107.79, 108.18, 108.57, 108.96, 109.35, 109.73, 110.12, 110.51, 110.90, 111.29,
111.67, 112.06, 112.45, 112.83, 113.22, 113.61, 114.00, 114.38, 114.77, 115.15,
115.54, 115.93, 116.31, 116.70, 117.08, 117.47, 117.86, 118.24, 118.63, 119.01,
119.40, 119.78, 120.17, 120.55, 120.94, 121.32, 121.71, 122.09, 122.47, 122.86,
123.24, 123.63, 124.01, 124.39, 124.78, 125.16, 125.54, 125.93, 126.31, 126.69,
127.08, 127.46, 127.84, 128.22, 128.61, 128.99, 129.37, 129.75, 130.13, 130.52 };
// known resistance in voltage divider
int R1 = 217;
float MultiMap(float val, float* _in, uint8_t size)
{
// calculate if value is out of range
if (val < _in[0] ) return -99.99;
if (val > _in[size-1] ) return 99.99;
// search for 'value' in _in array to get the position No.
uint8_t pos = 0;
while(val > _in[pos]) pos++;
// handles the 'rare' equality case
if (val == _in[pos]) return pos;
float r1 = _in[pos-1];
float r2 = _in[pos];
int c1 = pos-1;
int c2 = pos;
return c1 + (val - r1) / (r2-r1) * (c2-c1);
}
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
int pt100 = analogRead(A0);
float Vout = pt100 * (5.0 / 1023.0);
float R2 = R1 * 1/(5.0/Vout - 1);
float c = MultiMap(R2,in,80);
Serial.print("Resistance: ");
Serial.print(R2);
Serial.println(" Ohm");
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(c);
Serial.println(" C");
delay(400);
}
克里斯，尽管您的解决方案有效，但仍有改进的余地。
1）220欧姆上拉电阻太小。pt100不断流过一个明显的电流，这可能会干扰精度。一种非常简单的方法是增加上拉电阻以减小此电流，并放大分压器上的电压，请参见http://www.avrfreaks.net/sites/default/files/pt100.JPG
2）一旦有明显的电缆走线，并达到标准的工业环境，您可能会决定采用标准的测量电桥布局。它使用四根导线，其中两根用作恒流源。（与轮询电阻不同，恒定电流源可确保在整个范围内保持稳定的读数，并具有更好的温度稳定性。简单的上拉本身可能会有很大的漂移。另外两根线用作差分输入。这些线上没有电流流动。 ，因此传感器的实际接线距离不会影响精度。此处显示了此方法：https : //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bd/4wire2.svg/286px-4wire2.svg .png，实际上所有工业传感器都遵循此原理。
3）您可能更喜欢使用模拟前端，而不是滚动自己的模拟电路。AD7714 http://www.seekic.com/circuit_diagram/Measuring_and_Test_Circuit/Temperature_measurement_circuit_composed_of_the_AD7714_and_Pt100.html以及此处的更多专业解决方案：http : //www.ti.com/europe/downloads/2-%203-%204-Wire% 20RTD％20Measurement.pdf